本发明涉及一种酸碱指示剂，特别涉及一种基于碳纳米点的酸碱指示剂的制备方法。
背景技术：
：碳纳米点(carbondots，简称cds)作为新型的碳材料一直受到广泛的关注。由于具有良好的荧光性能、光稳定性、以及结构可调控等性质，碳纳米点在细胞成像分析、传感检测、药物输送、催化等方面都得到了广泛的应用。然而，目前众多的研究都围绕碳纳米点的荧光性质展开，对于其可见吸收光谱的应用并不多见。技术实现要素：本发明利用邻苯二胺和尿素为前驱体，在一定的酸度、溶剂和温度等条件下，利用水热法制备了碳纳米点。将其作为酸碱指示剂显色明显。本发明采用的技术方案是：一种碳纳米点的制备方法，包括如下步骤：1)将邻苯二胺和尿素用水溶解后，加入硫酸，混合均匀，将所得混合溶液加入到聚四氟乙烯反应釜中，并将反应釜放入烘箱中，进行水热反应，冷却至室温，得粗产物；2)所得粗产物用滤膜过滤，去离子水清洗后，置于透析袋中，进行透析，直至渗出液无色并为中性；3)将透析后的产物进行旋蒸，真空干燥，得到碳纳米点粉末。进一步的，上述的制备方法，步骤1)中，按质量比，邻苯二胺:尿素＝1:0.5-1。进一步的，上述的制备方法，步骤1)中，所述水热反应是：于210℃下水热反应10小时。进一步的，上述的制备方法，步骤2)中，所述滤膜孔径为0.22μm。进一步的，上述的制备方法，步骤2)中，所述透析袋为mw＝5000的透析袋。按上述的方法制备的碳纳米点作为酸碱指示剂的应用。进一步的，碳纳米点作为酸碱指示剂的变色范围为ph＝3.3-4.4。更进一步的，碳纳米点作为酸碱指示剂，ph<3.3为蓝色，3.3<ph<4.4为紫色，ph>4.4为粉红色，ph>11为无色。本发明的有益效果是：本发明制备的碳纳米点作为酸碱指示剂，变色范围是3.3-4.4，ph<3.3为蓝色，3.3<ph<4.4为紫色，ph>4.4为粉红色。与甲基橙的变色范围十分相近，但是颜色变化却比甲基橙的颜色变化更明显，易于观察。因此，本发明所得到的酸碱指示剂有望成为新型的酸碱指示剂。附图说明图1是本发明制备的碳纳米点的透射电镜图。图2是本发明制备的碳纳米点的吸收光谱图。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。实施例1碳纳米点的制备方法，包括如下步骤：1)将0.2g的邻苯二胺和0.13g的尿素用10ml去离子水溶解，再与20ml4.2mol/l的硫酸溶液混合均匀。将所得混合溶液加入到聚四氟乙烯反应釜中，并将反应釜加入到烘箱中，于210℃下水热反应10h，冷却至室温，得粗产物。2)所得粗产物用0.22μm的滤膜过滤后，用去离子水清洗3次，清洗后的产物置于透析袋(mw＝5000)中，进行透析，直至渗出液呈无色且中性，此过程大约需要24小时。3)将透析后的产物于60℃下旋蒸以除去大部分水，之后在60℃下真空干燥24h，得到黑色粉末即为目标产物碳纳米点。图1为本发明制备的碳纳米点的透射电镜图。由图1可见，碳纳米点为均匀分散的纳米颗粒，其粒径在15nm左右。图2为本发明制备的碳纳米点的吸收光谱图。由图2可见，碳纳米点在紫外-可见光区，即在280nm，540nm，575nm和630nm等波长附近具有吸收谱带，说明所制备的碳纳米点具有多重电子能级结构。这也是该碳纳米点能够在不同条件下显示不同颜色的基础。实施例2碳纳米点作为酸碱指示剂的应用将实施例1制备的碳纳米点，作为酸碱指示剂，发现其变色范围为3.3-4.4，变色结果如表1。表1碳纳米点在不同ph条件下的颜色ph<3.33.3<ph<4.4ph>4.4ph>11蓝色紫色粉红色无色由表1可见，本发明制备的碳纳米点，变色范围是3.3-4.4，ph<3.3为蓝色，3.3<ph<4.4为紫色，ph>4.4为粉红色，颜色变化明显，易于观察。因此，本发明所制备的碳纳米点作为酸碱指示剂有望成为新型的酸碱指示剂。当前第1页1 2 3
技术特征：1.一种碳纳米点的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将邻苯二胺和尿素用水溶解后，加入硫酸，混合均匀，将所得混合溶液加入到聚四氟乙烯反应釜中，并将反应釜放入烘箱中，进行水热反应，冷却至室温，得粗产物；
2)所得粗产物用滤膜过滤，去离子水清洗后，置于透析袋中，进行透析，直至渗出液无色并为中性；
3)将透析后的产物进行旋蒸，真空干燥，得碳纳米点粉末。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，按质量比，邻苯二胺:尿素＝1:0.5-1。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述水热反应是：于210℃下水热反应10小时。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述滤膜孔径为0.22μm。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述透析袋为mw＝5000的透析袋。
6.按照权利要求1-5任一项所述的方法制备的碳纳米点作为酸碱指示剂的应用。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，碳纳米点作为酸碱指示剂的变色范围为ph＝3.3-4.4。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，碳纳米点作为酸碱指示剂，ph<3.3为蓝色，3.3<ph<4.4为紫色，ph>4.4为粉红色，ph>11为无色。
技术总结本发明公开一种碳纳米点的制备方法和作为酸碱指示剂的应用。将邻苯二胺和尿素用水溶解后，加入硫酸，混合均匀，将所得混合溶液加入到聚四氟乙烯反应釜中，并将反应釜放入烘箱中，进行水热反应，冷却至室温，得粗产物；所得粗产物用滤膜过滤，去离子水清洗后，置于透析袋中，进行透析，直至渗出液无色并为中性；将透析后的产物进行旋蒸，真空干燥，得碳纳米点粉末。本发明制备的碳纳米点作为酸碱指示剂，变色范围是3.3‑4.4，pH<3.3为蓝色，3.3<pH<4.4为紫色，pH>4.4为粉红色，颜色变化明显，易于观察，有望成为新型的酸碱指示剂。
技术研发人员：马天翼;毛全兴;朱站
受保护的技术使用者：辽宁大学
技术研发日：2020.01.13
技术公布日：2020.06.05
